赵 阔,文 陈,桑 洁,2,白晶莹,刘 峰,孙浩然,蔺鹏婷,张立功
(1.北京卫星制造厂有限公司,北京 100190;2.北京星驰恒动科技发展有限公司,北京 100190;3.中国空间技术研究院,北京 100094)
随着太空探索活动的不断发展,月球探测、火星探测等深空探测任务成为我国的航天的重点。深空探测任务中长距离的航行使得探测任务周期延长,由深空辐射环境引起的辐射危险和辐射防护愈发重要[1-2]。空间高能粒子辐射是空间探索任务中必须面临的重要环境因素。因此,空间高能粒子辐射环境及其防护受到美国、俄罗斯、欧洲、日本以及我国航天机构的高度关注。长期暴露在辐射环境中,将导致生物体辐射损伤,威胁航天员的健康,而且也会影响航天器的电子元器件的运行,对航天器的正常工作构成重大威胁。因此,空间辐射环境的屏蔽是航天器总体设计亟需解决的关键技术。
据统计,卫星在轨服役故障中,由空间高能粒子辐射环境诱发的卫星故障占比高达70%。比如,我国的“风云一号(B)”气象卫星在在轨服役165天后,空间高能粒子导致多次单粒子翻转事件,使得星载计算机突发故障,继而过早失效。空间辐射环境与太阳活动周期紧密相关。2003年,太阳活动频繁,空间辐射环境导致许多航天器出现在轨异常。在众多在轨异常事件中,大部分均是短时出现异常,可以自行恢复。比如,美国“Chandra”号探测器,2003年10月24日出现在轨异常,25日恢复正常运行[3]。但是,部分航天器出现了永久性故障,无法恢复。……